Name: Nel protocollo di Vivo degli impatti di testa Subconcussive controllata per la convalida dei dati dello studio di campo (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2019-04-18T15:00:00.000+00:00
Duration: 6 min 14 s
Description: Scopri un metodo sicuro e riproducibile per studiare gli impatti subconcussivi alla testa nel calcio. Questo protocollo consente di validare i risultati clinici isolando variabili come velocità della palla e posizione dell'impatto.

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Gli autori desidera ringraziare la sig. ra Angela Wirsching, che era un fattore chiave per la ricerca che citiamo nella sezione risultati rappresentativi.

Gli autori verificare che la Indiana University Institutional Review Board ha approvato lo studio (protocollo n. 1610743422) e che è stato ottenuto il consenso informato scritto.
Nota: Il SSHM è stato integrato in un design di misure ripetute che è destinato a studiare i cambiamenti tra variabili dipendenti all'interno di soggetti a 0 h, 2h e post-intervento 24h, rispetto ai valori pre-intervento individuali. Questo disegno di studio permette ai ricercatori di tenere traccia delle modifiche per un periodo di 24 h, che è la tempistica tipica tra le pratiche sportive. Nello studio presente, giocatori di calcio sono stati assegnati a uno un titolo di calcio (n = 18) o un calcio calci gruppo (n = 16).
1. installazione
<ol><li>Dopo il prelievo di misurazione della linea di base (pre-intervento), iniziare la SSHM con il posizionamento di un lanciatore di palla di calcio circa 40 ft lontano dal soggetto, nonché a garantire che il pallone da calcio è gonfiato a 9 psi.</li>
	<li>Il volto della macchina consente di visualizzare due quadranti identici, che regolano la velocità di sinistra e destra ruote e un interruttore on/off tra di loro. Impostare entrambi questi quadranti a una velocità standard di scelta. Nota: Per questo scopo di dimostrazione, la palla velocità di viaggio è stata impostata a 30 mph. Questa velocità è stato scelto in quanto simula una rimessa in gioco calcio dalla linea laterale a centrocampo. Giocatori di calcio eseguono frequentemente questa manovra durante allenamenti e partite.</li>
	<li>Posto 3 pollici blocchi sotto le ruote del lanciatore di palla per consentire la traiettoria desiderata (no blocchi necessari per calci soggetti). Una volta che questo è completo, il lanciatore di palla poi è angolato a 40°, che è misurato come l'angolo tra la terra e la linea mediana delle ruote. Nota: L'angolo si misura con un goniometro, e la macchina può essere regolata allentando una manopola situata lungo le rotaie blue dove viene caricato il pallone da calcio.</li>
	<li>Una volta che la macchina è correttamente impostata, è possibile montare i soggetti con un accelerometro triassiale incorporato all'interno di una tasca di capo-banda e posizionato direttamente sotto la protuberanza occipitale esterna (inion) per monitorare accelerazioni testa lineare e rotazionale.</li>
	<li>Avviare il software corrispondente per l'accelerometro e immettere le informazioni del soggetto di conseguenza. A questo punto, il soggetto è pronto per iniziare le prove di familiarizzazione dell'intervento (voce, calci).</li>
</ol>2. prove di familiarizzazione
<ol><li>Posizionare il soggetto circa 40 ft davanti il lanciatore di palla.</li>
	<li>Assicurarsi di spiegare al soggetto che il lanciatore di palla sarà pallavolo pallone per loro e che hanno semplicemente bisogno di simulare l'intervento contatto con la palla (cioè, soggetti titolo prenderà la palla con le mani davanti alla loro fronte prima avviene il contatto testa-a-ball, soggetti a calci "trappola" la palla a terra con il loro piede invece di tiro al volo la palla indietro e soggetti in piedi verranno rimangono statici e non farà contatto con la palla).</li>
	<li>Quando il soggetto si capisce e si sente pronto, sono il ricercatore accendere il cannoncino, caricare il pallone da calcio sui binari blu e infine spingere la palla in ruote piroettanti dopo un 3-2-1 conto alla rovescia.</li>
	<li>Dopo aver fermato la palla come descritto in precedenza (punto 2.2), sono il soggetto rotolare la palla indietro.</li>
	<li>Ripetere i passaggi 2,3 e 2,4 da due a quattro ulteriori volte (nessun tempo di riposo tra richiesti) per garantire che il soggetto posizionamento sia corretto e interazione con la palla sarà sicuro e controllato. Questo conclude le prove di familiarizzazione.</li>
</ol>3. intervento
<ol><li>Verbalmente di confermare che il soggetto è pronto. Una volta confermato, dare istruzioni ai soggetti intestazione di fronte solo contatto con la palla; raccontare i soggetti per evitare potenziali impatti alla corona, parietale e lobi temporali. Istruire i soggetti calci a calciare la palla solo mentre è in volo come contatto della sfera con il suolo si attenua l'impatto successivo al piede.</li>
	<li>Istruire sia diretti e calci soggetti per volley la palla ad un target (ulteriori ricercatore) circa la metà della distanza tra loro e la macchina. Come meglio possono, chiedere soggetti a farlo in un modo che imiterà la traiettoria ad arcuata che la palla ha preso durante il suo volo verso il soggetto.</li>
	<li>Attivare l'accelerometro triassiale e iniziare la registrazione.</li>
	<li>Caricare il pallone da calcio sui binari blu, spingere la palla in ruote piroettanti dopo un 3-2-1 conto alla rovescia e assicurarsi che avviene il contatto appropriato.</li>
	<li>Ripetere il passaggio 3.4 nove volte di più con un resto di s 60 tra attacchi. Se il soggetto rinuncia ad interazione con la palla (a causa di posizionamento inopportuno o sospetto contatto con il corpo in un'area che deve essere evitato), poi il pallone volley al soggetto nuovo prontamente, senza alcun periodo di riposo.</li>
	<li>Tra ogni contatto con la palla, verificare che l'accelerometro triassiale registrato un impatto (utilizzando software triassiale; calci soggetti non dovrebbero registrare G-force).</li>
	<li>Una volta concluso l'intervento, spegnere il cannoncino e interrompere la registrazione triassiale (importante, in quanto il movimento necessario per rimuovere la fascia potrebbe registrare un altro "impatto"). Una volta che la registrazione è stata interrotta, rimuovere l'archetto.</li>
</ol>

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<li>Kraus, M. F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((White+matter+integrity+and+cognition+in+chronic+traumatic+brain+injury%3A+a+diffusion+tensor+imaging+study%5BTitle%5D)+AND+%22Brain%3A+A+Journal+of+Neurology%22%5BJournal%5D)">White matter integrity and cognition in chronic traumatic brain injury: a diffusion tensor imaging study.</a> Brain: A Journal of Neurology. 130 (Pt 10), 2508-2519 (2007).</li>
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<li>Mez, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Clinicopathological+Evaluation+of+Chronic+Traumatic+Encephalopathy+in+Players+of+American+Football%5BTitle%5D)+AND+%22JAMA%22%5BJournal%5D)">Clinicopathological Evaluation of Chronic Traumatic Encephalopathy in Players of American Football.</a> JAMA. 318 (4), 360-370 (2017).</li>
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<li>Shahim, P., Zetterberg, H., Tegner, Y., Blennow, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Serum+neurofilament+light+as+a+biomarker+for+mild+traumatic+brain+injury+in+contact+sports%5BTitle%5D)+AND+%22Neurology%22%5BJournal%5D)">Serum neurofilament light as a biomarker for mild traumatic brain injury in contact sports.</a> Neurology. 88 (19), 1788-1794 (2017).</li>
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</ol>

Gli autori non hanno nulla a rivelare.

Mentre gli sport di contatto come il calcio americano potrebbe sembrare essere guida la necessità di un modello di ricerca concisa per studiare gli impatti subconcussive, altri sport come il calcio può rappresentare la quota dominante dell'esposizione subconcussive tutto il mondo come circa 265 milioni di persone partecipare a quella che è forse più popolare sport19 del mondo. Tuttavia, mentre la maggior parte degli effetti neurodegenerative sospetta di subconcussion è stati sottoposti ad autopsia...

A lungo termine, l'esposizione ripetuta agli impatti testa subconcussive è stata proposta come uno dei fattori chiave per sviluppare la malattia di neurodegenerative CTE1,2,3,4,5 . Ogni anno, circa 2,5 milioni high school e college atleti impegnano in sport di contatto che inducono frequentemente questi insulti subconcussive attraverso la rapida accelerazione-decelerazione del corpo e la testa6,7. In particolare, atleti di sport di contatto possono verificarsi diversi 100 fino a 1.000 di tali effetti al stagione6,8,9. Inoltre, altre popolazioni, come militari, uomini e donne, hanno registrato più di 300.000 ferite alla testa dal 2001, che ha manifestato nella diagnosi recente di CTE all'interno di un ex veterano militare10. Questa diagnosi di parallels con 110 cervelli post mortem di CTE di giocatori di football americano e quattro giocatori di calcio post mortem per presentare un fiorente sanità pubblica problema11,12. Alla luce della prevalenza sconcertante, urto della testa ricerca deve spostare il suo sguardo per includere suoni precisi metodi di analizzare i successi subconcussive debito acuta sono indurre in una varietà di arene.
SSHM presentato qui è uno che soddisfa le necessità metodologica per indurre sicuro comuni sollecitazioni meccaniche riposte tessuto neurale durante attività sportive di contatto. L'implementazione di questo modello permette gli investigatori gestire meticolosamente palla velocità, la frequenza degli impatti, intervallo, posizionamento di palla alla testa, di viaggio così come misure della testa impatto magnitudo13,14. Mentre questi fattori sono praticamente impossibili da controllare nell'impostazione del campo, la SSHM fornisce una presa per i ricercatori di isolare gli effetti degli impatti di testa subconcussive. Inoltre, attraverso l'eliminazione delle variabili di confusione visto durante il gioco (ad esempio, gli effetti da esercizio vigoroso, danno corpo, variazione della temperatura corporea e idratazione/sudore), la SSHM fornisce un metodo superiore di convalida osservazioni cliniche .
Il SSHM ha diretti paralleli agli impatti testa visti specificamente nell'ambito dello sport. Come tale, la letteratura ha già iniziato a mostrare la sua utilità e confermano i risultati della testa cumulativo onere di impatto da altri ricercatori. Ad esempio, abbiamo dimostrato che il peso della testa subconcussive influisce significativamente la disfunzione neuro-oftalmologici unità tra calcio atleti13,15. In aggiunta, come pochi come 10 impatti subconcussive hanno dimostrati immediatamente di perturbare la funzione vestibolare che possa essere normalizzata dopo 24 h di riposo16. In questa relazione metodologica, descriviamo l'applicazione di SSHM per studiare gli effetti degli impatti di testa subconcussive e introdurre una delle nostre scoperte che impatti testa subconcussive ripetitivi gradualmente aumentano la concentrazione di un neurone-derivato in sicurezza biomarcatore del sangue, vale a dire NF-L14. Ciò che trova non solo sostanzia risultati precedenti della presenza di NF-L da subconcussive ripetitivi colpi alla testa17,18 , ma consente inoltre di verificare che il SSHM può riprodurre tali risultati in modo clinico controllato.

<table><tbody><tr><td>JUGS Macchina da calcio</td><td>JUGS Sports</td><td>http://jugssports.com/products/soccer-machine.html</td><td></td></tr><tr><td>Accelerometro triassiale SIM-G</td><td>Triax Technologies</td><td>https://www.triaxtec.com/workersafety/wp-content/uploads/2017/08/SIM-G-User-Manual_V4-2-01.pdf</td><td></td></tr></tbody></table>

nel protocollo di vivo degli impatti di testa subconcussive controllata per la convalida dei dati dello studio di campo

In Vivo Protocol of Controlled Subconcussive Head Impacts for the Validation of Field Study Data

Subconcussive hits rappresentano una minaccia per la salute di un neurone che hanno dimostrato di indurre danno strutturale di un neurone e danno funzionale senza provocare sintomatologia verso l'esterno e sembrano essere un fattore chiave per una malattia neurodegenerativa irreversibile, cronica encefalopatia traumatica (CTE). Inoltre, gli atleti possono incorrere in più di 1.000 di questi accessi per stagione. Il modello di intestazione di calcio subconcussive (SSHM) è un metodo pertinente, riproducibile e leader di isolare ed esaminando gli effetti di questi impatti testa subconcussive. Controllando le variabili quale la sfera di velocità, la frequenza degli impatti, intervallo, posizionamento di palla alla testa, di viaggio e anche misurando la grandezza di urto della testa, la SSHM fornisce la comunità scientifica con una superior avenue di indagare l'acuta subconcussive effetti sulla salute di un neurone. In questa carta, dimostriamo l'utilità di SSHM nello studiare una corso di tempo espressione del polipeptide luce dei neurofilamenti (NF-L) nel plasma in modo misure ripetute. NF-L è un marcatore di ferita axonal che precedentemente è stato indicato per essere elevati in pugili e giocatori di calcio che seguono subconcussive trauma capo. Trentaquattro adulto invecchiato calciatori sono stati reclutati e assegnati a caso a entrambi un titolo di calcio (n = 18) o calci (n = 16) gruppo. Il gruppo di intestazione eseguito 10 intestazioni con palloni da calcio proiettate ad una velocità di 25 km/h su 10 min. Il gruppo calci ha seguito lo stesso protocollo con 10 calci. Campioni di plasma sono stati ottenuti prima e a 0 h, 2h e 24 h dopo intestazione/calci e valutati per le espressioni NF-L. Il gruppo di intestazione ha mostrato un aumento graduale nel plasma espressione di NF-L e ha alzato a 24 h dopo il protocollo di intestazione, mentre il gruppo calci è rimasta coerenza attraverso i punti di tempo. Questi risultati hanno confermato i dati NF-L da studi in campo clinico, incoraggiando l'uso di SSHM per convalidare i dati clinici subconcussion.

I risultati qui rappresentati sono stati interpretati da un precedente articolo14, in cui è stato utilizzato il SSHM come descritto in precedenza. In questo studio particolare, abbiamo mirato a mostrare come il SSHM potrebbe indurre i cambiamenti nei livelli del plasma di NF-L, che è un marker di lesione Assonica che è supposto per filtrare fuori il cranio e nel sangue periferico dopo testa impatti.
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Il modello di intestazione subconcussive soccer è un approccio metodologico sicuro e conciso per isolare e misurare gli effetti degli impatti di testa subconcussive.

Nel protocollo di Vivo degli impatti di testa Subconcussive controllata per la convalida dei dati dello studio di campo

Subconcussive hits pose a threat to neuronal health as they have shown to induce neuronal structural damage and functional impairment without causing ...

Gli impatti ripetitivi della testa sono un problema complesso di salute pubblica. Questo protocollo è un metodo sicuro e riproducibile per convalidare se i risultati clinici sono dovuti a impatti della testa o fattore di rumore. Dalla velocità della palla e dal posizionamento dell'impatto all'effetto di esercizio e alla temperatura corporea, questo modello offre ai ricercatori un metodo completo per studiare gli impatti della testa sovconcussiva.Questo modello consente ai ricercatori di convalidare i risultati clinici al di là dei profili acuti dei biomarcatori del sangue derivati dal cervello ed essere utilizzato per indagare le perturbazioni nella funzione motoria oculare, nel sistema vestibolare e altro ancora. Durante il gioco, la testa prende contatto con la palla in vari modi. Pertanto, è importante visualizzare cosa si intende per modello di intestazione di calcio come descritto nella letteratura.Dopo il pre-intervento della raccolta delle misurazioni di base, posizionare un lanciatore di pali da calcio a circa 40 piedi di distanza dal soggetto. E confermare che i palloni da calcio da utilizzare per il processo sono stati gonfiati a nove sterline per pollice quadrato. La faccia della macchina visualizza due quadranti identici che regolano la velocità delle ruote sinistra e destra con un interruttore di accensione/spegnimento nel mezzo.Impostare entrambi i quadranti su una velocità di scelta standardizzata e posizionare blocchi da tre pollici sotto le ruote del lanciatore a sfera per consentire la traiettoria desiderata. Quando l'ultimo blocco è stato posizionato, inclinare il lanciatore a 40 gradi tra il terreno e la linea mediana delle ruote rotanti. Successivamente, montare il soggetto con un accelerometro triassiale incorporato con una tasca a fascia posizionata direttamente sotto la protuberanza occipitale esterna per monitorare le accelerazioni della testa lineari e rotazionali.Prima di iniziare le prove di familiarizzazione, spiega al soggetto che il lanciatore di palla lancerà il pallone da calcio e che il contatto con la palla deve semplicemente essere simulato per le prove. In secondo luogo, spiegare al soggetto come deve essere effettuato il contatto durante le prove di intervento. Ad esempio, i soggetti di intestazione devono solo effettuare il contatto della fronte con la palla, evitando potenziali impatti sulla corona, sulle ossa parietali e temporali.Infine, i soggetti che calciano dovrebbero fare il contatto degli arti inferiori con la palla mentre è in volo. Ad esempio, i soggetti di testa cattureranno la palla davanti alla fronte prima che sia effettuato il contatto testa a palla. E i soggetti kicking intrappolano la palla a terra con il piede invece di tosare la palla.Quando il soggetto è pronto, accendere il lanciatore di palla e caricare una palla da calcio sui binari blu. Successivamente, contare da tre a uno e spingere la palla nelle ruote rotanti. Il soggetto dovrebbe fermare la palla secondo le istruzioni.Quindi, far rotolare indietro la palla e ripetere la prova da due a quattro volte per essere sicuri che il posizionamento del soggetto sia corretto e che l'interazione con la palla sia sicura e controllata. Una volta che il soggetto si sente a proprio agio con il modo in cui deve essere effettuato il contatto corretto, è possibile iniziare le prove di intervento. Se necessario, ribadire all'argomento cosa comporta un contatto adeguato come si è visto in precedenza.Successivamente, istruisi sia i soggetti diretti che calci per far tornare la palla al ricercatore bersaglio a circa la metà della distanza dalla macchina. Imitando la traiettoria della palla durante il suo volo verso il soggetto il più vicino possibile. Carica la palla da calcio sui binari blu e spingi la palla nelle ruote rotanti dopo un conto alla rovescia tre, due, uno, assicurandoti che sia effettuato un contatto appropriato.Quindi ripetere l'intervento altre nove volte con un riposo di 60 secondi tra un incontro e l'altro. Una volta concluso l'intervento, spegnere il lanciatore a sfera e interrompere la registrazione triassiale prima di rimuovere la fascia. Questi dati rappresentativi sono stati ricavati da 34 soggetti.Non vi sono state differenze significative nelle caratteristiche demografiche tra i gruppi. I dati cinematici sull'impatto della testa hanno rivelato che il gruppo di testa ha sperimentato un'accelerazione mediana della testa lineare di 31,8 G di forza per impatto alla testa e un impatto medio della testa rotazionale di 3,56 kilo radianti al secondo quadrato per impatto pro capite. Al contrario, il gruppo di kicking di controllo non ha dimostrato livelli rilevabili di accelerazione della testa.C'è un graduale aumento dell'espressione del polipeptide leggero del neurofilamento plasmatico ogni ora dopo 10 intestazioni nei soggetti calcisci senza un effetto di tempo significativo simile per il gruppo di controllo del calcio. L'analisi di follow-up ha inoltre rivelato che una differenza significativa è apparsa a 24 ore dopo la direzione rispetto alla pre-direzione e rispetto al gruppo di controllo dei calci 24 ore dopo l'intervento. La familiarizzazione del protocollo garantirà la sicurezza e l'impatto uniforme del partecipante.Pertanto, è importante descrivere e far praticare a ciascun partecipante la tecnica di intestazione fino a quando non sono a proprio agio. Questo protocollo è un potente strumento che può essere utilizzato per convalidare la neuroimaging, le risposte uditive e la valutazione degli ingranaggi protettivi, nonché studi clinici su fattori terapeutici.

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